osi七层:

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SYN攻击底层原理是什么?

服务端在收到SYN信号后会将ACK信号和新的SYN信号返回给客户端,并将该连接计入半连接队列数目中,当半连接数目大于系统设定的最大值(/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog)时系统将不能再接收其他的连接,所以攻击者利用这个原理,在服务器向客户端发送SYN和ACK信号后不做任何回应,这样链接将一直不会被释放,直到累计到链接最大值而不能再创建新的链接,从而达到了让服务器无法响应正常请求的目的。
解决

  • 无效连接监视释放:这种方法不停监视系统的半开连接和不活动连接,当达到一定阈值时拆除这些连接,从而释放系统资源。这种方法对于所有的连接一视同仁,而且由于SYN Flood造成的半开连接数量很大,正常连接请求也被淹没在其中被这种方式误释放掉,因此这种方法属于入门级的SYN Flood方法。
  • 使用Syn Cache和Syn Cookie技术。
  • 增加防火墙

    MSL、TTL及RTT的区别

    MSL “报文最大生存时间”
    TTL是 time to live的缩写,中文可以译为“生存时间”
    TTL与MSL是有关系的但不是简单的相等的关系,MSL要大于等于TTL。
    RTT是客户到服务器往返所花时间(round-trip time,简称RTT)

select、poll、epoll之间的区别

比较
1. 功能
select 和 poll 的功能基本相同,不过在一些实现细节上有所不同。

  • select 会修改描述符,而 poll 不会;
  • select 的描述符类型使用数组实现,FD_SETSIZE 大小默认为 1024,因此默认只能监听少于 1024 个描述符。如果要监听更多描述符的话,需要修改 FD_SETSIZE 之后重新编译;而 poll 没有描述符数量的限制;
  • poll 提供了更多的事件类型,并且对描述符的重复利用上比 select 高。
  • 如果一个线程对某个描述符调用了 select 或者 poll,另一个线程关闭了该描述符,会导致调用结果不确定。
  1. 速度
    select 和 poll 速度都比较慢,每次调用都需要将全部描述符从应用进程缓冲区复制到内核缓冲区。
    3. 可移植性
    几乎所有的系统都支持 select,但是只有比较新的系统支持 poll。
    三者对比与区别:
    select:
    select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是:
    1、 单个进程可监视的fd数量被限制,即能监听端口的大小有限。
    一般来说这个数目和系统内存关系很大,具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.
    2、 对socket进行扫描时是线性扫描,即采用轮询的方法,效率较低:
    当套接字比较多的时候,每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数,当他们活跃时,自动完成相关操作,那就避免了轮询,这正是epoll与kqueue做的。
    3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构,这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大
    poll:
    poll本质上和select没有区别,它将用户传入的数组拷贝到内核空间,然后查询每个fd对应的设备状态,如果设备就绪则在设备等待队列中加入一项并继续遍历,如果遍历完所有fd后没有发现就绪设备,则挂起当前进程,直到设备就绪或者主动超时,被唤醒后它又要再次遍历fd。这个过程经历了多次无谓的遍历。
    它没有最大连接数的限制,原因是它是基于链表来存储的,但是同样有一个缺点:
    1、大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间,而不管这样的复制是不是有意义。
    2、poll还有一个特点是“水平触发”,如果报告了fd后,没有被处理,那么下次poll时会再次报告该fd。
    epoll:
    select的几大缺点:
    (1)每次调用select,都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态,这个开销在fd很多时会很大
    (2)同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd,这个开销在fd很多时也很大
    (3)select支持的文件描述符数量太小了,默认是1024
    epoll既然是对select和poll的改进,就应该能避免上述的三个缺点。那epoll都是怎么解决的呢?在此之前,我们先看一下epoll和select和poll的调用接口上的不同,select和poll都只提供了一个函数——select或者poll函数。而epoll提供了三个函数,epoll_create,epoll_ctl和epoll_wait,epoll_create是创建一个epoll句柄;epoll_ctl是注册要监听的事件类型;epoll_wait则是等待事件的产生。
      对于第一个缺点,epoll的解决方案在epoll_ctl函数中。每次注册新的事件到epoll句柄中时(在epoll_ctl中指定EPOLL_CTL_ADD),会把所有的fd拷贝进内核,而不是在epoll_wait的时候重复拷贝。epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次。
      对于第二个缺点,epoll的解决方案不像select或poll一样每次都把current轮流加入fd对应的设备等待队列中,而只在epoll_ctl时把current挂一遍(这一遍必不可少)并为每个fd指定一个回调函数,当设备就绪,唤醒等待队列上的等待者时,就会调用这个回调函数,而这个回调函数会把就绪的fd加入一个就绪链表)。epoll_wait的工作实际上就是在这个就绪链表中查看有没有就绪的fd(利用schedule_timeout()实现睡一会,判断一会的效果,和select实现中的第7步是类似的)。
      对于第三个缺点,epoll没有这个限制,它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目,这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右,具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。
    epoll的优点:
    1、没有最大并发连接的限制,能打开的FD的上限远大于1024(1G的内存上能监听约10万个端口)
    2、效率提升,不是轮询的方式,不会随着FD数目的增加效率下降。只有活跃可用的FD才会调用callback函数;
    即Epoll最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接,而跟连接总数无关,因此在实际的网络环境中,Epoll的效率就会远远高于select和poll。
    总结:
    (1)select,poll实现需要自己不断轮询所有fd集合,直到设备就绪,期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll其实也需要调用epoll_wait不断轮询就绪链表,期间也可能多次睡眠和唤醒交替,但是它是设备就绪时,调用回调函数,把就绪fd放入就绪链表中,并唤醒在epoll_wait中进入睡眠的进程。虽然都要睡眠和交替,但是select和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合,而epoll在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了,这节省了大量的CPU时间。这就是回调机制带来的性能提升。
    (2)select,poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次,并且要把current往设备等待队列中挂一次,而epoll只要一次拷贝,而且把current往等待队列上挂也只挂一次(在epoll_wait的开始,注意这里的等待队列并不是设备等待队列,只是一个epoll内部定义的等待队列)。这也能节省不少的开销。